发酵技术课件苏教版
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目录
发酵技术概述
01
发酵技术分类
03
发酵技术实验操作
05
发酵过程原理
02
发酵技术在工业中的应用
04
发酵技术的未来展望
06
发酵技术概述
01
发酵技术定义
发酵技术是利用微生物的代谢作用,将有机物质转化为有用产品的生物化学过程。
微生物作用过程
01
在食品工业中,发酵技术用于制作面包、酸奶等,通过微生物转化原料,赋予食品独特风味。
食品加工应用
02
发酵技术历史
古代发酵的起源
现代发酵技术的发展
工业革命与发酵技术
中世纪的发酵应用
发酵技术起源于古代,最早可追溯至新石器时代,人们通过自然发酵制作面包和酒。
中世纪时期,发酵技术在欧洲得到广泛应用,啤酒和葡萄酒的生产成为重要的经济活动。
工业革命期间,发酵技术得到快速发展,大规模生产抗生素和酵母成为可能。
20世纪中叶以来,发酵技术与生物工程结合,推动了生物制药和食品工业的革新。
发酵技术应用
发酵技术广泛应用于面包、酸奶、酱油等食品的生产,提升食品风味和营养价值。
食品工业中的应用
通过发酵技术生产的有机肥料和生物农药,有助于提高农作物产量和质量,减少化学污染。
农业中的应用
抗生素、维生素等药物的生产依赖于发酵技术,如青霉素的发现极大地推动了现代医学的发展。
医药领域中的应用
01
02
03
发酵过程原理
02
微生物发酵机制
微生物通过分泌特定酶类,催化底物转化为产物,如酵母菌发酵糖类产生酒精。
酶促反应过程
发酵过程中,代谢产物如乳酸、乙醇等在细胞内外积累,影响发酵效率和产物纯度。
代谢产物积累
在发酵过程中,微生物通过糖酵解等代谢途径产生能量,维持生命活动和生长。
能量代谢途径
发酵过程控制
在发酵过程中,精确控制温度是关键,如啤酒酿造中,温度的微小变化会影响酵母活性和最终风味。
温度控制
01
发酵介质的pH值对微生物生长至关重要,例如在酸奶生产中,维持酸性环境有助于乳酸菌的繁殖。
pH值调节
02
控制发酵过程中的氧气供应量,如在葡萄酒发酵中,适量的氧气可促进酵母代谢,提高酒质。
氧气供应
03
发酵产物分析
通过色谱、质谱等技术分析发酵产物,了解其种类、浓度及特性,如酒精、乳酸等。
产物的种类和特性
通过蒸馏、萃取等步骤对发酵产物进行纯化,提高产物的纯度和应用价值。
产物的纯化过程
利用高效液相色谱(HPLC)等方法对发酵产物进行定量分析,确保产品质量和安全。
产物的定量分析
发酵技术分类
03
按微生物分类
细菌发酵是利用细菌进行的发酵过程,如乳酸菌发酵生产酸奶和泡菜。
细菌发酵
酵母发酵主要应用于面包和酒精饮料的生产,通过酵母菌代谢产生二氧化碳和酒精。
酵母发酵
霉菌发酵在生产抗生素、有机酸等生物制品中扮演重要角色,如青霉素的生产。
霉菌发酵
按发酵类型分类
利用酵母菌将糖分转化为酒精和二氧化碳,广泛应用于酿酒和面包制作。
酒精发酵
01
通过乳酸菌将糖类转化为乳酸,常见于酸奶和泡菜的生产过程中。
乳酸发酵
02
醋酸菌将酒精氧化成醋酸,是生产食醋的关键步骤。
醋酸发酵
03
按产物用途分类
发酵技术在工业上用于生产酒精、有机酸等原料,是化学工业的重要组成部分。
工业发酵技术
通过发酵过程生产抗生素、维生素等医药产品,广泛应用于医疗领域。
医药发酵技术
利用微生物发酵制作面包、酸奶等食品,改善口感,增加营养价值。
食品发酵技术
发酵技术在工业中的应用
04
食品工业应用
利用酵母对麦汁或葡萄汁进行发酵,产生酒精和风味物质,制成啤酒和葡萄酒。
酿造啤酒与葡萄酒
如酸奶和奶酪,通过特定微生物发酵乳糖产生酸味和凝固蛋白质,形成独特口感和营养价值。
发酵乳制品的生产
面包制作中,酵母发酵产生的二氧化碳使面团膨胀,形成松软的面包结构。
发酵技术在面包制作中的应用
01、
02、
03、
制药工业应用
利用发酵技术生产抗生素,如青霉素,是制药工业中应用发酵技术的典型案例。
抗生素的生产
发酵过程可以用来合成多种维生素,例如维生素B12,广泛应用于医药和食品工业。
维生素合成
发酵技术用于生产各种酶制剂,这些酶在制药过程中用于催化特定的化学反应。
酶制剂的制造
环境保护应用
利用微生物发酵技术处理工业废水,可有效降解有害物质,减少环境污染。
废水处理
发酵技术可加速塑料等有机废弃物的生物降解过程,减少塑料污染,保护生态环境。
生物降解塑料
发酵技术应用于废气处理,通过微生物吸收和转化有害气体,达到净化空气的目的。
废气净化
发酵技术实验操作
05
实验设备介绍
恒温培养箱
01
恒温培养箱用于控制微生物生长的温度条件,保证发酵过程的稳定进行。
pH计
02
pH计用于实时监测培养基的酸碱度,对发酵过程中的pH变化进行精确控制。
摇床
03
摇床模拟自然环境中的波动,为微生物提供氧气和均匀的营养物质